TW201217167A - Sheet adhesion device and adhesion method - Google Patents

Description

201217167 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於—種將接著薄片黏貼於被著體之薄片黏 貼裝置及黏貼方法》 ' 【先前技術】 先前以來，眾所周知如下薄片黏貼裝置（例如，參照 文獻1 :日本特開平1〇-23343G號公報），該薄片黏貼裝置 係於半導體製造步驟中，將保護薄片或安裝用薄片、切割 膠帶、黏晶膠帶等接著薄片黏貼於作為被著體之半導體晶 圓（以下，有時簡稱為晶圓）之表面。該薄片黏貼裝置^ 使腔室内之框架保持部支持黏貼有接著薄片之環形框架， 並且將晶圓配置於接著薄片之表面上方，藉由於使腔室内 成為減壓環境之狀態下使晶圓抵接於接著薄片，而將接著 薄片黏貼於晶圓表面者。 另一方面’眾所周知有如下晶® (例如，#昭文獻2 : 曰本特開2007-19461號八鉬、兮曰 … 唬a報），a亥日日圓係於半導體製造步 驟之切割之前步驟中，進行研磨晶圓之背面之處理，以使 ^導體W薄型化’且於該研磨步驟中，藉由將晶圓之内 貝研磨得比外緣部;罙，而使内側形成為薄於外緣部，亦即 :外緣部具有沿厚度方向突出之環形凸部，並且於由該凸 包圍之内側具有凹部。 曰於利用如文獻1記載之先前之薄片黏貼裝置，將大於 :圓之外形之接著W㈣於如文獻2記載之於外緣部具 凸部之晶圓之情形時’在將接著薄片黏貼於晶圓之凹部 201217167 之整個底面之前，會黏貼於晶圓外緣部之凸部。因此，存 在以下不良情形：於晶圓之凹部之内周面與底面之間之角 隅部無法將接著薄片黏貼於晶圓，於該部位接著薄片及晶 圓間產生空隙。 【發明内容】 本發明之目的在於：提供一種即使對於外緣部具有凸 部之被著體’亦可儘可能地不產生空隙地黏貼接著薄片之 薄片黏貼裝置及薄片黏貼方法。 .為達成上述目的，本發明之薄片黏貼裝置特徵在於具 備*專片支持手#又，其係支持與被著體對向配置之接著薄 片，薄片變形手段，其係使支持之接著薄片朝向上述被著 體側彎曲並黏貼於該被著體；變形限制手段，其係限制於 俯視觀察上述被著體時相較被著體外緣位於外側之接著薄 片區域朝向上述被著體側變形。 較佳為力本發明之薄片黏貼裝置中具備使上述被著 體及與該被著體對向配f 罝之接者溥片保持為減壓環境之減 壓手段。 又，、較佳為，於本發明之薄片黏貼裝置中，上述減堡 手段形成有以上述接著？產yw 者屬片為刀界而獨立之第1空間及第2 空間’且上述薄片變形手段藉由上述帛1空間及上述第2 空間之壓力差而使上述接菩 钱者溥片朝向上述被著體側彎曲並 黏貼。 面本發明之薄片黏貼方法之特徵在於：支持 與被著體對向配置之接！ ^」 置之接者缚片，且於使支持之接著薄片朝 201217167 向上述被著體側彎曲並 上述被著㈣^被讀時，限制俯視觀察 丄：：著體外緣位於外側之接著薄片區域朝 向上述被著體側變形。 《本發明’於使接著薄片朝向被著體側彎曲 並黏貼於該被著料，可限㈣較被著料緣位於外側之 接者薄片區域朝向被著體側彎曲…，作為被著體，例 如免即使將具有外緣部之凸部及中間部之凹部之晶圓作為 對象=情形時，亦可於接著薄片黏貼於晶圓之凸部之前， 使接者薄片黏貼於晶圓之凹部底面之大範圍，故可儘可能 地不產生空隙地黏貼接著薄片。 於本發明中，若設置將被著體及與該被著體對向配置 之接著薄片保持為減壓環境之減壓手段，則可於減壓狀態 下將接著薄片黏貼於被著體上，從而可防止於接著薄片及 被著體間產生空隙。 又’對於以接著薄片為分界而獨立之第1空間及第2 空間’可藉由將第1空間之壓力設定為高於第2空間之壓 力’而利用第1空間及第2空間之壓力差，使接著薄片朝 向被著體側彎曲，自被著體之中心區域往外緣方向黏貼該 接著薄片’故可防止接著薄片先黏貼於被著體之外緣部。 【實施方式】 以下，基於圖式說明本發明之一實施形態。 如圖1所示、本實施形態之薄片黏貼裝置1係將預先 以阻塞環形框架RF之開口部RF 1之方式黏貼之作為接著薄 片之安裝用薄片MS黏貼於作為被著體之晶圓W上，並利 6 201217167 用安裝用薄片MS使晶圓W與環形框架RF _體化者。此 處，晶圓W係如下半導體晶圓，即，以使外緣部相較其以 外之部分厚之方式進行研磨，藉此，於外緣部形成往厚度 方向（背面側）突出之環形之凸部W1，且於由凸部wi包 圍之内側形成凹部W2,並且，於該凹部”2之表面側（研 磨面之相反側，且為圖丨之下側之面側）之電路面w3上形 成有電路。於電路面W3上黏貼有未圖示之保護薄片。又， 安裝用薄MS具有於未圖示之基材薄片之一面上積層有 接著劑層之構成。 於圖i中，薄片黏貼裝置！係構成為可藉由將下述之 載置台21A更換為尺寸不同者而對複數個尺寸之晶圓〜黏 貼安裝用薄片MS。因此’例如’ 8英吋框架用薄片黏貼裝 置1可於6英对及8英奴晶圓w上黏貼安裝用薄片⑽， 12英时框架用薄片黏貼裝置i可於8英时及i2英对之晶圓 w上黏貼安裝用薄片MS。 薄片黏貼裝置1係具備被著體支持手段2,其支持晶圓 減壓手段3,其使安裝用薄片Ms與晶圓w對向配置， 並且將晶DW及安裝用薄片Ms保持為減壓環境；作為變

形限制手段之變形限制構件4A，A 別傅仟4A其限制俯視觀察晶圓W時 相較晶圓W外緣位於外側之安裝用笼 W.側變形。 用4片MS區域朝向晶圓 极者體支持手 诉具備具有比晶® W之外緣大之外 形之圓盤形狀之載置台21A、輪出妯”A m —

鞠出軸22八固定於載置台21A 之下面之作為驅動機器之直 於載置台21A之上 201217167 面24，叹置有外緣部往厚度方向（圖】中上方）突出之環 形凸P 3再者，被著體支持手段2係構成為可將載置台 21A更換為大小與載置台21A不同之载置台⑽（參照圖 6)，以便能夠支持複數個尺寸之晶圓例如，圖i為12 英时之晶圓w用載置台’圖6為8英时之晶圓w用載置台。 減壓手段3係具備與晶圓W對向支持黏貼於環形框架 RF上之女裝㈣片MS之作為薄片支持手段之蓋構件6及 下腔室7、可使由蓋構件6及安裝用薄片MS而形成之第！ 空間VI (參照圓2)内減壓之作為薄片變形手段之壓力調 整手段8A、以及可使由安褒用薄片⑽及下腔室7而形成 之第2空間V2 (參照圖2)内減壓之作為薄片變形手段之 壓力調整手段8B。 蓋構件6係設置為藉由未圖示之驅動機器而升降自 如。蓋構件6之下面61侧係i, τ 係具備剖面凹狀之框架保持部 63,其係與環形框架以之外形為相同形狀；以及環形之彈 性構件64A、64B，其等係於表面露出之狀態下埋設於該框 架保㈣63。㈣保持部63中之環形框架rf位於下方的 部分係設置有複數個吸引口 65，並且由彈性構件構成，故 可與由安裝用薄片MS所導致之段部保持著—致，從而確保 第1空間w之密閉性。於框架保持部63中，設置有連接 於壓力調整手段以之壓力調整通路66，且於壓力調整通路 66中，設置有檢測第i空間…之壓力的壓力檢測手段$心 下腔室7係形成為上面74開口之箱狀。亦即，下腔室 7係具備設置有被著體支持手段2之底…(、以及自底 8 201217167 面。P 71之外緣朝向上方延伸之側面部72。於底面部 叹置有與壓力調整手段8B連接之壓力調整通路”，且 力調整通路73中洲·番女4入、3丨姑 、坚 置有仏測第2空間V2之壓力的壓力檢 /、⑴又9B。又，於側面部72之上面74，設置有下降^階 形成於内周側之環形之框架支持部75、及進而下降"皆形 成於框架支持部75之内周側之環形之限制構件支持部76。 :貼有安裝用薄片MS之環形框架㈣由框架支持部Μ 持，且變形限制構件4A係由限制構件支持部％支持。 :如此之減壓手段3中’形成有以安裝用薄片 界而獨立之第！空間V1及第2空間V2。又，壓力調整手 段8A、8B係藉由調整第i及第2空間…v2 ==1空間V1及第2空…壓力差，按壓安裝用 溥片MS而黏貼於晶圓w。 變形限制構件則剖面形成為L字狀之環形之構件。 亦即，變形限制構件4A係於内緣側具有沿厚度方向突出之 環形之凸部41A，並且於呤几加 A並且於6玄凸部41A之外緣側具有凹部 變形限制構件4A係使凸部-^向安裝用薄片 MS側由下腔室7之限制構件支持部76進行支持，且於蓋 構件6之下面61抵接於下腔室7之上面74時，凸部❿ 抵接於安裝用薄片MS，且凹部42A抵接於環形衫Μ。 再者’對凸部41A之與安裝用^ _之抵接面，以可將 黏貼之安裝用薄片MS剝離之方式，實施積層氣樹脂等之不 接著處理。 對於以上之薄片黏貼裝置i中，將安裝用薄片Μ黏貼 201217167 於晶圓w之順序進行說明。 首先，未圖示之搬送手段係如圖丨所示，使蓋構 吸附保持藉由安裝用薄片MS而將開口部㈣阻塞之 叫·用環形框架RF，卄B0 4丄 、 午^並且將12央吋之晶圓w如圖i所示 置於12英时用之載置Α21Α μ 一 戰置σ 2 1 Α上。此後，減壓手段3藉由未 圖不之驅動機器而使蓋構件6下降，從而使蓋構件6之下 面61抵接於下腔室7之上面74。於蓋構#6及下腔室7形 成第1及第2空間V1、V2 (參照圖2至圖4)後壓力調 整手段8A、8B以相同之減壓率將第1及第2空間V1、v2 減壓，並且以達到相同壓力之方式，使第1及第2空間yi、 V2成為真空狀態或減壓狀態。 其次，減壓手段3維持著第1及第2空間V1、V2之減 壓狀態，藉由壓力調整手段8A' 8B而將第丄空間νι之壓 力設定為高於第2空間V2之壓力。繼而，如圖2所示，藉 由第1及第2空間v i、V2之壓力差而將安裝用薄片ms推 向第2空間V2側，以中心部最接近晶圓w之方式彎曲。 於此狀態下’若驅動直線馬達22，使載置台21A上升，則 如圖3所不’安裝用薄片MS將自晶圆W之中心部分朝向 外緣側緩緩地逐漸進行黏貼。繼而，如圖4所示，若藉由 凸部W1之頂面W11而使安裝用薄片MS抵住蓋構件6之 彈性構件64A，並維持該狀態，則於第1空間v 1之中且彈 性構件64之内側與安裝用薄片MS之間，形成新的第3空 間V3 ’並且於第2空間V2之中且安裝用薄片MS與晶圓W 之間形成新的第4空間V4 (空隙）。 10 201217167 此處，安裝用薄片MS以自晶圓W之外緣凸出之大小 預先黏貼於環形框架RF之開口部RF1，且介隔著環形框架

RF受到蓋構件，及下腔室7支持。亦即，安裝用薄片MS 於與晶圓w對向配置之狀態下，在相較晶圓w外緣為外側 且與晶圓W外緣分離之位置上’受到蓋構件6及下腔室7 支持。因此，於未設置變形限制構件4八之情形時，如圖2 中2點鏈線所示，安裝用薄片⑽自相較晶圓料緣為外 側之環形框架RF部分開始彎曲，故如圖3中2點鏈線所示， 安裝用’“ MS於自晶圓W之凹部W2之中央部分黏貼於 底面W21之大範圍之前，黏貼於晶圓w之凸部貿1之頂面 和。即使於如此狀態下將氣體導入至第i空間νι内，使 大氣壓作用於安裝用薄片MS ’亦如圖4中2點鏈線所示， 無法消除第4空間V4’從而導致殘留有該第4空間％此 係因若使第i及第2空間V1、V2減壓而成為完全之真空狀 態（無壓力之狀態），則不會殘留第4空間V4，但達到完 2之真空狀態，於技術方面存在困難，且為接近完全之真 二狀態’不僅需要相應之減壓裝置而導致裝置大型化，此 外，減壓至如此狀態必需消耗相當之長時間，&，用於通 常之產業機器之減壓裝置無法達到完全之真空真 之狀態。 與此相對’若設置變形限制構件4A，則俯視觀察晶圓 W時相較晶圓w外緣位於外側之安裝用薄片⑽區域抵接 ，變形限制構件4A之凸部41A，而凸部41A將限制安裝用 薄片MS之關於該區域之朝向晶目w側之變形。因此，可 201217167 限制相較外緣位於外側之安裝用薄片MS區域之位移，從而 可防止安裝用薄片MS之該區域朝向晶圓w側彎曲。因此， 與未設置制構件4 A之情形相tb，可使安裝用薄片Ms在黏 貼於凸部wi之頂面W11之前，黏貼於凹部W2之底面冒21 之區域成為大範圍，故可將第4空間V4極力減小。 此後，藉由壓力調整手段8B而將第2空間V2之壓力 設定為與第1空間V1之壓力相等。其次，減壓手段3藉由 壓力調整手段8A、8B而以相同之增壓率使第3及第2空間 V3、V2之壓力增壓，同時緩緩地恢復為大氣壓，藉此，使 第4空間V4介隔著安裝用薄片MS，由第3空間v3之壓力 按壓而慢慢地變小，以安裝用薄片MS密接於晶圓w之角 隅部W23之方式將安裝用薄片Ms黏貼於角隅部㈣。此 時之狀態嚴格而言，安裝用薄片MS並未密接於晶圓琛之 角隅部W23，但由於儘可能小地形成減壓狀態時之第*空 間V4’故，外觀上成為安裝用薄片MS密接於晶圓|之= 隅部W23之狀態。 以此方式’安裝用薄片Ms之黏貼結束，且使晶圓w 與環形框架RF介隔著安裝用薄片MS成為—體後，如圖5 所示，於蓋構件6介隔吸引口 65吸附保持環形框架rf之 狀態下，藉由未圖示之驅動機器，而使蓋構件 〇上升至既 疋之位置。此後’藉由未圖示之搬送手段而將晶圓w及環 形框架RF搬送至下一步驟、例如保護薄片之剝離步驟等。 另-方面’於將尺寸不同之晶圓W'例如8英忖之晶 圓W介隔安裝用薄片Ms安裝於12英吋用

J巧之環形框架RF 12 201217167 時’如圖6所示，將12英吋用之 用之載置台21B，並且將變形限台二更換為8英对 置台2U之大小一致之變形限制構構件件二換為大小與載 21B小於載置台21A時，使用與變 、 ° n 雙$限制構件4A相比，外 徑及凹部42B之大小相同，内徑

_ 二之大小較小，且凸部4 1B 之徑方向之長度較長之變形限制 構件4B。藉此，即使於配 合小尺寸之晶圓W使用較小之載署^ 找罝台21B之情形時，亦可 限制安裝用薄片MS之相較晶圓w 叫w外緣為外側之區域之變 形’從而可防止安裝用薄片MS之兮π β± δ之戎區域之朝向晶圓W側 之彎曲。 繼而’與上述同樣地’將安裝用薄片⑽毒占貼於晶圓 w。如此，即使晶圓w之尺寸較小，亦可將安裝用薄片ms 黏貼於晶圓W，而不使安裝用薄片MS及晶圓…之間於外 觀上產生第4空間V4。 根據以上之本實施形態，具有以下之效果。 亦即，薄片黏貼裝置1係於使安裝用薄片MS朝向晶圓 w側彎曲並黏貼於晶圓w時，限制安裝用薄片MS之相較 晶圓W外緣為外側之區域朝向晶圓w側變形，因此，可限 制安裝用薄片MS之該區域朝向晶圓w側彎曲。因此，於 將女裝用薄片M S黏貼於晶圓w外緣之凸部W 1之頂面w 1 1 前’可將安裝用薄片MS黏貼於晶圓W之凹部W2之底面 W2 1之大範圍’故，可防止於安裝用薄片MS及晶圓w間 產生第4空間V4。 如以上所述’上述記載中揭示了用以實施本發明之最 13 201217167 佳之構成、方法等，但本發明並不限定於此。亦即，本發 明係主要對既定之實施形態進行特別圖示，且進行說明， 但只要不脫離本發明之技術性思想及目的之範圍，所屬技 術領域中具有通常知識者便可對以上所述之實施形態’於 形狀、材質、數量、及其他詳細之構成中，追加各種變形。 又’限定上述揭示之形狀、#質等之記載係為使本發明易 於理解而例示性進行記載，纟非限定本發明者，故以將該 等形狀質等之限；t之-部分或者全部之限定去除之構 件之名稱之記載亦包含於本發明中。 ，例如’於上述實施形態中’揭示了被著體為晶圓w之 情形’但被著體並不限定於晶圓W’且亦可 架RF，且除晶圓w以外， J將玻塥板、鋼板，或樹脂板 專其他板狀構件等、或板狀構件以外者作為對象。而且， 作為晶圓W可示例石夕半導體晶圓或化合物半導體晶圓等。 :且Μ黏貼於如此之被著體之接著薄片並不僅限為安裝用 4片MS，可應用其他任意之 Μ #片膜膠帶荨黏貼於板狀 ㈣ 途、形狀之接著薄片。又，上述實施形離 係採用於電路面黏貼有保 ^ 黏貼保護薄片之晶圓W。 圓W，但亦可採用未 於上述實施形態中，黏貼 MS ^ * 'ά' Μ ^ 、有衣形框采RF之安裝用薄片 MS係由減塵手段3之蓋構及下腔 片支持手段並不限於蓋構仁作為薄 構件6如下腔室7般形=及下腔至7。例如，亦可將蓋 , 4it .形成為箱狀，且於蓋構件6之下面61 设置支持環形框架R 之下面61 裝用溥片MS之載置台，或者於 14 201217167 下腔至7之底面部71以包圍被著體支持手段2之方式設置 外周載置台，並利用該等載置台支持黏貼有環形框架RF之 安裝用薄片MS。 又，於上述實施形態中，蓋構件6或下腔室7係藉由 保持環形框架RF部分而保持晶圓w或安裝用薄片MS，但 亦可保持安裝用薄片MS。 上述實施形態係藉由壓力調整手段8 A而將未配置晶圓 W之第1空間VI之壓力設定為高於配置有晶圓w之第2 空間V2之壓力，藉此使安裝用薄片Ms朝向晶圓w側彎 曲，但作為使安裝用薄片MS朝向晶圓W側彎曲之薄片變 形手段並不僅限於此。例如，亦可藉由壓力調整手段8b ’ 而將第2空間V2之壓力設定為低於第i空間V1之壓力， 或者，設置黏貼輥，藉由使該黏貼輥於安裝用薄片MS上轉 動而使安裝用薄片MS朝向晶圓W側彎曲並黏貼於晶圓w。 於上述實施形態中，設置有環形之變形限制構件4A， 但作為變形限制手段並不僅限於此。總之，只要能限制安 裝用薄片MS之相較晶圓W外緣為外側之區域朝向晶圓w 側變形即可，例如，亦可於蓋構件6之相較晶圓w外緣為 外側之部分設置複數個吸引口，且經由該吸引口，朝向與 晶圓w之方向相反之方向吸引安裝用薄片Ms，藉此，限制 安裝用薄片MS之晶圓W外緣之外側之區域朝向晶圓w側 變形。 進而，上述實施形態中之驅動機器可採用旋轉馬達、 直線馬達、線性馬達、單軸機器人、多關節機器人等電動 15 201217167 機器、氣壓缸、油壓缸、無桿缸及旋轉缸等致動器等，而 且，可採用直接或間接地組合有該等者（亦存在與實施形 態中所例示情況重複者）。 【圖式簡單說明】 黏貼 圖1係局部性剖面表示本發明一實施形態之薄片 裝置之側視圖。 圖2係薄片黏貼裝置之動作說明圖。 圖3係薄片黏貼裝置之動作說明圖。 圖4係薄片黏貼裝置之動作說明圖。 圖5係薄片黏貼裝置之動作說明圖。 片黏貼 圖6係局部性剖面表示一部分構成經更換之薄 裝置之側視圖。 【主要元件符號說明】 1 薄片黏貼裝置 2 被著體支持手段 3 減壓手段 4A ' 4B 變形限制構件 6 蓋構件 丨 下腔室 8A、8B 壓力調整手段 9A、9B 壓力檢測手段 21A、21B 載置台 22 直線馬達 22 A 輸出軸 16 201217167 23 環形凸部 24 上面 41 A ' 41B 凸部 42A、 42B 凹部 61 下面 63 框架保持部 64A、 64B 彈性構件 65 吸引口 66 壓力調整通路 71 底面部 72 側面部 73 壓力調整通路 74 上面 75 框架支持部 76 限制構件支持部 VI 第1空間 V2 第2空間 V3 第3空間 V4 第4空間 W 晶圓 W1 凸部 W2 凹部 W3 電路面 Wll 頂面 17 201217167 W21 W23

RF RF1

MS 底面 角隅部 環形框架 開口部 安裝用薄片 18

Claims (1)

1. 201217167 七、申睛專利範圍： 1.種薄片黏貼裝置，其特徵在於具備： 薄片支持手奴，其係支持與被著體對向配置之接著薄 片； 薄片變形手段，其係使支持之接著薄片朝向上述被著 體側彎曲並黏貼於該被著體；以及 …蔓形限制手段’其係限制俯視觀察上述被著體時相較 被著體外緣位於外側之接著薄片區域朝向上述被著體側變 形。 2·如/請專利範圍第1項之薄片黏貼裝置’其中具備將 上述被著體及與該被著體對向配置之接著薄片保持為減壓 環境之減壓手段。 3.如申明專利範圍第2項之薄片黏貼裝置，其中上述減 壓手段形成以上述接著薄片為分界而獨立之第丨空間及第2 空間， 上述薄片變形手段係利用上述第丨空間及上述第2空 間之壓力差而使上述接著薄片朝向上述被著體側彎曲並黏 貼。 4·一種薄片黏貼方法’其特徵在於： 支持與被著體對向配置之接著薄片， 於使支持之接著薄片朝向上述被著體側彎曲並黏貼於 該被著體時，限制俯視觀察上述被著體時相較被著體外緣 位於外側之接著薄片區域朝向上述被著體側變形。 19